Земледелием люди занялись всего десять тысяч лет назад, а до этого около двух миллионов лет человек был охотником, и весь этот огромный срок знание повадок и строения животных было для человека гораздо важнее, чем для современного горожанина знание правил уличного движения или даже умение читать и писать. Мир, в котором жил древний человек, был миром животных.
Люди еще не воображали себя венцом творения, человек вовсе не считал, что он чем-то сильно отличается от медведя, дрозда или ужа. Среди животных были друзья и враги, животные давали пищу, шкуры зверей спасали от холода, хищники были постоянной угрозой для жизни.
Раскладывание вещей с одинаковыми свойствами по полочкам называется классификацией. С классификации начинается познание мира, и классификация лежит в основе всякой науки. Первая классификация животных, основанная на особенностях их строения, была создана двадцать четыре столетия назад, в древней Элладе, и ее создателем был великий Аристотель.
Классификация эта была несовершенна, так как о строении животных в те времена было известно еще мало. Но она была первой. Так что наука зоология родилась в IV веке до нашей эры и Аристотель был ее основателем.
Бактерии — самые древние живые существа Земли. Они завоевали планету около четырех миллиардов лет назад и до сих пор играют на ней главную роль. Не только число, но и общий вес этих микроскопических созданий больше, чем всех остальных жителей Земли вместе взятых.
Благодаря их деятельности на Земле в свое время возникла кислородная атмосфера. Благодаря их деятельности подвижные элементы земной коры не оседают мертвым грузом в глубинах вод и почв, а снова и снова возвращаются в круговорот вещества в биосфере.
В царство протистов современная биология объединяет все организмы, у которых в клетках есть ядро, но клетки не объединены в ткани. Большинство протистов — существа одноклеточные. Но есть среди них и многоклеточные создания, у многих протистов признаки растений, животных и грибов сочетаются самым причудливым образом. А многие из них вообще не лезут ни в какие ворота.
Еще недавно слово «протист» не было названием царства, а просто обозначало всех одноклеточных существ. Одних протистов пытались относить к растениям, других к животных, третьих к грибам. Ничего хорошего из этого не получалось. Границы между царствами расплывались до полной неопределенности.
Растения — это потомки тех многоклеточных протистов, которые имели в своих клетках солнечные батареи — пластиды. Топливо для своих клеток растения готовят сами, из неорганических веществ.
Грибы и животные используют исключительно готовые органические вещества, как для построения своих тел, так и в качестве «топлива». Грибы выделяют пищеварительные ферменты в окружающую среду, переваривают то, что оказалось рядом, и всасывают получившийся питательный раствор всей поверхностью тела. Животные же захватывают пищевые частицы и переваривают их внутри своего тела. Кроме этого, растения, грибы и животные отличаются строением своих клеток, в частности, строением клеточных оболочек.
Возможность передвигаться по своему желанию — штука замечательная, никто не спорит. От опасности можно укрыться или убежать, можно поискать чего вкусненького, не дожидаясь, пока еду принесет ветром или течением. Но чтобы все это проделывать, нужно как-то ориентироваться в окружающем мире. И практически одновременно с органами движения у животных появляются органы чувств.
Однако уметь получать сигналы из внешнего мира — этого для процветания еще недостаточно. Ваши глаза и уши мигом обнаружат выскочившую из-за угла злую собаку.
Даже самый совершенный мозг бессилен, если у него нет нужной информации. Информация приобретается опытом. Немного утрируя, можно сказать, любое научение — результат проб и ошибок. Другого пути не дано. Ну, а если нужно научиться избегать смертельной опасности?
Существуют, правда, врожденные программы поведения, не требующие личного опыта. Любое животное пугается громких звуков, резких движений, надвигающихся крупных предметов. Учиться этому не надо.
Очень долго человек считал себя венцом творения и царем природы. Но биологи постепенно, шаг за шагом, подрывали человеческое самомнение.
Множество животных, от медуз и червей до тараканов и крыс, добились не меньшего успеха.
И живет их на планете не меньше, и приспосабливаться они умеют к самым немыслимым условиям, и уничтожить некоторых из них царь природы не в состоянии, хотя вредят они ему всячески и борется он с ними изо всех сил.
Ни у кого из биологов не вызывает сомнения, что животные — потомки каких-то многоклеточных протистов. Но как конкретно шло превращение многоклеточных протистов в многоклеточных животных — до сих пор предмет споров. Существующих на этот счет теорий довольно много, но лишь две из них широко известны и поддерживаются большинством зоологов.
Одна, основоположником которой был Эрнст Геккель, считает, что предки животных произошли путем сплющивания пустотелой шаровидной колонии клеток.
Сто с хвостиком лет назад немецкий зоолог Фридрих Шульце обнаружил в собственном аквариуме странное существо. Полупрозрачная плоская бляшка, размером со шляпку гвоздя, медленно ползала по камешкам и листьям подводных растений.
Существо было положено под микроскоп и выяснилось, что оно покрыто плотным слоем клеток, несущих жгутики, наподобие жгутиков одноклеточных. Двигалось существо благодаря движению этих жгутиков.
Кроме трихоплакса, в царстве протистов есть еще одна группа многоклеточных созданий, стоящих на полпути к царству животных — губки. (Иногда их относят все-таки к животным, а не к протистам, но существа дела это не меняет — можно сказать, что губки — это самые «животные» протисты и самые «протистные» животные.)
В отличие от трихоплакса, губки известны людям с древнейших времен, живут они во всех морях и во многих пресных водах, но это не делает их менее удивительными.
Впрочем, губки — это тупиковая линия, не сумевшая дать ничего нового. Возникнув чуть ли не миллиард лет назад, губки так губками и остались. Но они — не единственная попытка древних трихоплаксов найти свое место в жизни. Какие-то другие трихоплаксы, или кто-то, очень на них похожий, начали развивать в первую очередь способность к сокращению тела.
Быть может, наползая на колонию протистов, такой «трихоплакс» сворачивался клубком, охватывая колонию своей брюшной стороной, и переваривал ее в образовавшемся мешке.
Основная, так сказать, первичная форма кишечнополостных — полип. Это мясистая трубочка, закрытая снизу. На верхнем конце расположено отверстие — рот. Рот окружен венчиком щупалец. На грубые прикосновения полип реагирует уже весьма живо — съеживается в комочек и втягивает щупальца.
Многие полипы могут передвигаться. Одни ползут, вытягивая и сокращая подошву и сохраняя вертикальное положение. Другие наклоняются, ухватываются за дно щупальцами и подтягивают подошву, или кувыркаются через голову.
Надо сказать, однако, что одиночный полип — достаточно большая редкость. Чаще всего, эти создания образуют колонии. Отпрыски многих видов полипов не отделяются от родителя, а остаются сидеть на нем, сохраняя даже общую кишечную полость.
Отпрыски растут и, в свою очередь, отращивают потомков. Образуется колония, составленная из множества полипов, эдакий куст или дерево. Очень часто колония выделяет на поверхности плотное защитное вещество, одевается футляром.
Такое имя носят довольно близкие родственники книдарий. В морях и океанах эти существа весьма многочисленны, но большинству сухопутных жителей их имя мало что говорит. Да и моряки не отличают их от других студенистых и полупрозрачных созданий, величая всех скопом медузами. Гребневики действительно похожи на медуз с «усами» и общий план строения у них схожий.
Но если книдарии, в массе своей, существа сидячие, и даже медузы не столько плавают, сколько «парят» в воде, то гребневики почти всё время находятся в движении.
Классификация — основа зоологии. Прежде чем двигаться дальше, необходимо сказать о ней несколько слов. Классификация, или как говорят зоологи, система животного мира — это не просто раскладывание животных по полочкам для удобства обозрения. Хотя и это немаловажно. Классификация отражает сходство строения животных и их родственные связи, поэтому ее и называют системой.
Всё царство животных делится на типы, которых около полутора десятков. К одному типу принадлежат животные, в основу «конструкции» которых заложена одна генеральная идея.
«Червь» — название собирательное. Так называют практически любое животное с вытянутым телом, лишенное скелета. Если быть более точным, то червь — это существо, вся мышечная ткань которого залегает под кожей одним или несколькими слоями.
Всё вместе это называется «кожно-мускульный мешок». В этом «мешке» содержатся все прочие внутренние органы. Ныне слово «червь» сохранилось в наименовании трех разных типов животных, которые находятся в весьма дальнем родстве.
Всякое животное на самой первой стадии развития мало отличается от одноклеточного протиста. Это единственная клетка, зигота, которая получается в результате слияния двух половых клеток. Зигота начинает делиться, и в результате получается комок клеток, называемый биологами бластулой.
Следующий шаг — превращение бластулы в гаструлу. Гаструла — двухслойный мешок, очень напоминающий гастрею Геккеля. А еще она отдаленно напоминает личинку книдарий. Далее, шаг за шагом, зародыш «проигрывает» историю своего рода.
Развитие книдарий и гребневиков останавливается, по сути, на стадии гаструлы — двойного мешка. Все их ткани образуются из двух слоев зародышевых клеток, наружного и внутреннего. Черви потомки кишечнополостных — устроены гораздо сложнее и формирование всех их тканей и органов потребовало образования у зародыша третьего слоя.
И если основа конструкции кишечнополостных — двойной мешок, то все черви и остальные животные — мешок тройной.
Плоские черви не пользуются симпатией подавляющего большинства человечества. Их упоминание вызывает в воображении прежде всего таких, мягко говоря, малоприятных паразитов, как свиной солитёр, эхинококк или широкий лентец. Действительно, ныне паразиты составляют большинство плоских червей.
Но есть среди них обширный класс существ, стойко сохраняющих приверженность свободному образу жизни. Имя им — турбеллярии, или ресничные черви. Это самая древняя и самая примитивная группа из всех "трехслойных" животных.
Питаются многие турбеллярии мелкими пищевыми частицами — бактериями, протистами. Но есть среди них и настоящие хищники, нападающие на личинок насекомых, мелких рачков и других турбеллярий. Некоторые охватывают добычу краями листовидного тела — «прижимают к груди крыльями» — и запихивают в рот.
Рот, кстати, у большинства турбеллярий расположен посередине живота.
А некоторые, «обняв» добычу или обвившись вокруг нее, обволакивают ее слизью, выворачивают наружу мускулистую глотку, протыкают ею покровы жертвы и высасывают содержимое.
Паразитов никто не любит. Но это не мешает им быть очень интересными созданиями с совершенно необычным для остальных животных строением и образом жизни. В оправдание большинства паразитов из типа плоских червей, впрочем, можно сказать, что никаких дурных намерений у них не было и к паразитизму они перешли не по своей воле.
Начало паразитическому образу жизни положило, скорее всего, заглатывание предков этих червей другими животными. Просто, попав в чужой кишечник, эти черви не растерялись.
Впрочем, приспособившись к паразитическому образу жизни, солитёр пытается в определенной степени управлять событиями. Заражение взрослой формой, если оно не слишком уж массовое, особенного вреда хозяину не приносит.
Сплошь и рядом человек (или, скажем, волк), годами может не знать, что он владеет двухметровым солитёром. Ну, голова порой побаливает, ну подташнивает время от времени — с кем не бывает.
Цестоды приспособились к паразитическому образу жизни, как никакие другие черви. Органы чувств у них почти утеряны. Согласитесь, в кишечнике коровы или человека, а тем более в тканях печени или мускулов зрение, обоняние и осязание, в общем, ни к чему.
Только на голове, которой цестода прикрепляется к стенке кишечника, осталось немного чувствительных щетинок. Утерян и кишечник, как и прочие органы пищеварения.
Это странное слово — научное название типа круглых червей. Как среди плоских червей существует множество животных совсем не плоской формы, так и немательминты далеко не все круглые. Свое название они получили благодаря «центральному» и самому многочисленному классу типа — нематодам. Эти, действительно, и черви, и круглые.
Круглые черви, судя по всему, — прямые потомки турбеллярий, но значительно более совершенные, у них уже сформировался сквозной кишечник и непереваренные остатки они выбрасывают из кишки через заднепроходное отверстие, а не «выплевывают» через рот.
Этот класс круглых червей заселил всю Землю. Нематоды живут в морях и океанах, в пресных водах, в почвах всех континентов, в тканях всех без исключения видов и пород многоклеточных организмов. Паразитов среди них предостаточно: и паразитов растений, и паразитов животных.
Нематоды, паразитирующие на китах, могут достигать десятка метров в длину, а живущие в воде и почве иногда видны только под микроскопом.
Волосатики — длинные тонкие черви, похожие на толстый волос или, скорее, на десятисантиметровый обрезок толстой лески, — пользуются дурной славой. Довольно часто их можно встретить в лужах, в речках и прудах.
Считается, что они охотятся на купающихся людей, подкравшись, пробуравливают безболезненно кожу и поселяются в теле жертвы, причиняя неисчислимые мучения. Волосатик, действительно, паразит.
Кроме нематод и волосатиков к типу круглых червей относится еще множество других интересных созданий: приапулиды, гастротрихи, скребни, киноринхи, коловратки. Cкребни — паразиты, все остальные ведут свободный образ жизни.
Несмотря на различие форм, размеров и образа жизни, по конструкции все они — довольно типичные круглые черви. Кроме приапулид. Эта группа червей вообще загадка.
Представьте себе разноцветный трос длиной около 30 метров и толщиной сантиметра 3-4, плывущий в морских волнах, извиваясь, как змея. Такими бывают немертины. Правда, в большинстве случаев их размеры значительно скромнее — тонкий пестрый.
Шнурок длиной с настоящий шнурок, для ботинок. А бывают и вообще длиной несколько сантиметров. Но и крупные немертины, и мелкие — хищники.
Турбеллярии, в общем, оказались беспокойными созданиями. Они старательно занимались самосовершенствованием и дали начало всем другим типам червей. Однако далеко не все найденные ими пути привели к успеху.
Усовершенствовав до предела исходную конструкцию, они дали продвинутых плоских червей. Но, как оказалось, максимум на что способны эти существа — изощренное паразитирование на своих более успешных дальних родственниках.
Самые совершенные из червей — кольчатые. У них есть целом, они обладают органами дыхания, кровеносной системой, сложной нервной системой и весьма совершенными органами чувств. Предками кольчатых червей были, вероятно, какие-то турбеллярии.
Но предками не прямыми. Простенькие турбеллярии просто не могли сразу дать такую сложную конструкцию, как кольчатый червь. Между турбелляриями и кольчецами явно стояла еще одна (а может, и не одна) группа.
У кольчатых червей прекрасно развиты органы чувств, не сравнить с червями плоскими и круглыми. В результате их реакции на окружающий мир уже очень похожи на реакции высокоразвитых животных. И если невозможно представить себе, каким «видит» этот мир немертина, которая воспринимает почти одни лишь химические сигналы, то обладающий чувством равновесия, обонянием и довольно острым зрением кольчец нам гораздо более понятен.
Всеми перечисленными совершенствами в полной мере обладает один класс кольчецов — полихеты, или многощетинковые. Это в основном морские животные, в море полихеты встречаются везде, от прибрежных мелководий до многокилометровых глубин. Из-за параподий и длинных щетинок полихеты напоминают скорее многоножек, чем червей.
Причем некоторые, вдобавок, покрыты причудливыми кожными выростами, напоминающими то рога, то чешуи. Многие ярко окрашены, а глубоководные виды могут светиться холодным голубым или зеленым светом.
Класс олигохет, или малощетинковых, моря не любит, зато плотно заселил пресные воды и сушу. Параподий у олигохет нет, глаза у большинства отсутствуют, а вместо этого в коже по всему телу разбросаны светочувствительные клетки.
Но это не мешает им процветать и благоденствовать. Среди олигохет и наш общий хороший знакомый — дождевой червяк. Среди водных олигохет встречаются и хищники, а вот все наземные очень напоминают дождевого червя.
Полихеты гораздо сложней и совершенней своих предков. Но потомки полихет, олигохеты, кое-что утеряли, например, сложные глаза и параподии. А пиявки, прямые потомки олигохет, устроены во многих отношениях еще проще.
Они постепенно отказались от кровеносной системы и даже от целома. У продвинутых пиявок полость тела заполнена, как у плоских червей, паренхимой. Глаза, правда, у большинства видов есть, однако простенькие, ни в какое сравнение не идущие с глазами хищных полихет.